CN102213309A - 用于变速器档位控制模块系统的自调节换档拉索对准 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于变速器档位控制模块系统的自调节换档拉索对准。具体提供了一种包含控制器的变速器,所述控制器利用来自制动机构的力反馈来确定为获得期望的变速器档位所用的适当致动器输出,这便于在既有的变速器设计上实施“线控换档”系统。

Description

用于变速器档位控制模块系统的自调节换档拉索对准
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2010年4月5日提交的美国临时专利申请61/320,851号的权益,其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及变速器档位(range)控制模块。
背景技术
自动变速器、双离合器变速器和混合变速器包括:输入构件,其接收来自发动机或电机的转矩;输出构件,其将转矩传递至最终传动系统;以及带有多个离合器的齿轮系,这些离合器可按各种组合接合从而提供输入构件与输出构件之间的多个速比。自动变速器、双离合器变速器和混合变速器具有多个驱动档位,这些档位通常包括:泊车档、倒档、空档、前进档、和低速档,正如本领域技术人员所理解的。一些变速器具有可选择性旋转的轴;该轴的旋转位置决定了选择驱动档位中的哪一个档位。
发明内容
一种变速器,其特征在于具有多个驱动档位。该变速器包括可选择性运动的档位选择构件,该构件的特征在于具有多个预定的档位选择构件位置。每个预定的档位选择构件位置与相应的一个档位相对应。致动器具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向输出构件施加转矩或力。连接装置可操作地将输出构件连接到档位选择构件,使得输出构件的运动导致档位选择构件的运动,并且使得输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置。每个输出构件档位位置与相应的一个预定档位选择构件位置和相应的一个档位相对应。
制动机构(detent mechanism)可操作地连接到档位选择构件,并且构造成阻止档位选择构件从每个预定档位选择构件位置的运动。控制器可操作地连接到致动器,并且构造成利用制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
本发明所提供的变速器通过利用来自制动机构的反馈向控制器提供有关如何操纵致动器从而获得期望的变速器档位的数据,便于在既有变速器设计上实施“线控换档”系统。
本发明也提供一种相应的方法。该方法包括提供一种特征为具有多个驱动档位的变速器。该变速器包括可选择性运动的档位选择构件,该构件的特征为具有多个预定的档位选择构件位置。每个预定的档位选择构件位置与相应的一个档位相对应。
该变速器还包括:致动器、连接装置、和制动机构。致动器具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向输出构件施加转矩或力。连接装置可操作地将输出构件连接到档位选择构件,使得输出构件的运动导致档位选择构件的运动,并且使得输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置。每个输出构件档位位置与相应的一个预定档位选择构件位置和相应的一个档位相对应。制动机构可操作地连接到档位选择构件,并且构造成阻止档位选择构件从每个预定档位选择构件位置的运动。所述方法还包括:利用制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
本发明还涉及以下技术方案。
方案1. 一种特征为具有多个驱动档位的变速器,包括:
可选择性运动的档位选择构件,其特征为具有多个预定档位选择构件位置,每个所述预定档位选择构件位置与相应的一个所述档位相对应;
致动器,其具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向所述输出构件施加转矩或力;
连接装置,其可操作地将所述输出构件连接到所述档位选择构件,使得所述输出构件的运动导致所述档位选择构件的运动,并且使得所述输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置,每个所述输出构件档位位置与相应的一个所述预定档位选择构件位置和相应的一个所述档位相对应;
制动机构,其可操作地连接到所述档位选择构件,并且构造成阻止所述档位选择构件从各所述预定档位选择构件位置的运动;以及
控制器,其构造成利用所述制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
方案2. 如方案1所述的变速器,其中,所述控制器构造成通过导致所述输出构件运动并且在所述输出构件运动期间监测由所述致动器所施加的转矩或力来确定所述多个输出构件档位位置。
方案3. 如方案2所述的变速器,其中,所述控制器构造成记录由所述致动器所施加的转矩或力的量增大或改变方向时的所述输出构件的位置。
方案4. 如方案3所述的变速器,其中,所述制动机构包括:
第一制动构件,其相对于所述档位选择构件而安装以与之一起运动,所述第一制动构件限定了特征为具有多个峰和谷的表面;
第二制动构件,其与所述表面接触;以及
弹簧,其将所述第二制动构件偏置抵靠在所述表面上;
其中,所述制动机构构造成使得:当所述档位选择构件处在所述预定档位选择构件位置中的一个位置时,所述第二制动构件与所述谷中的一个谷接触。
方案5. 如方案4所述的变速器,其中,所述档位选择构件是可选择性旋转的轴;
其中,所述致动器是电动机;并且
其中,所述输出构件是可选择性旋转的转子。
方案6. 如方案1所述的变速器,其中,所述控制器构造成:通过导致所述输出构件运动至预选的输出构件位置并且允许所述输出构件从各所述预选的输出构件位置自由运动至相应的一个输出构件档位位置,来确定所述多个输出构件档位位置。
方案7. 如方案6所述的变速器,其中,所述控制器构造成在所述输出构件从所述预选的输出构件位置自由运动之后记录所述输出构件档位位置。
方案8. 如方案5所述的变速器,其中,所述制动机构包括:
第一制动构件,其相对于所述档位选择构件而安装以与之一起运动,所述第一制动构件限定了特征为具有多个峰和谷的表面;
第二制动构件,其与所述表面接触;以及
弹簧,其将所述第二制动构件偏置抵靠在所述表面上;
其中,所述制动机构构造成使得:当所述档位选择构件处在所述预定档位选择构件位置中的一个位置时,所述第二制动构件与所述谷中的一个谷接触。
方案9. 如方案8所述的变速器,其中,所述档位选择构件是可选择性旋转的轴;
其中,所述致动器是电动机;并且
其中,所述输出构件是可选择性旋转的转子。
方案10.一种方法,包括:
提供特征为具有多个驱动档位的变速器,所述变速器包括:
可选择性运动的档位选择构件,其特征为具有多个预定档位选择构件位置,每个所述预定档位选择构件位置与相应的一个所述档位相对应;
致动器,其具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向所述输出构件施加转矩或力;
连接装置,其可操作地将所述输出构件连接到所述档位选择构件,使得所述输出构件的运动导致所述档位选择构件的运动,并且使得所述输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置,每个所述输出构件档位位置与相应的一个所述预定档位选择构件位置和相应的一个所述档位相对应;
制动机构,其可操作地连接到所述档位选择构件,并且构造成阻止所述档位选择构件从各所述预定档位选择构件位置的运动;并且
利用所述制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
方案11.如方案10所述的方法,其中,所述的确定所述多个输出构件档位位置包括:导致所述输出构件运动,并且在所述输出构件运动期间监测由所述致动器所施加的转矩或力。
方案12. 如方案11所述的方法,还包括:记录由所述致动器所施加的转矩或力的量增大或改变方向时的所述输出构件的位置。
方案13.如方案10所述的方法,其中,所述的确定所述多个输出构件档位位置包括:导致所述输出构件运动至预选的输出构件位置,并且允许所述输出构件从各所述预选的输出构件位置自由运动至相应的一个输出构件档位位置。
方案14.如方案13所述的方法,还包括:在所述输出构件从所述预选的输出构件位置自由运动之后记录所述输出构件档位位置。
从以下对用于实施本发明的最佳模式的详细描述中,并结合附图,可容易地了解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是具有档位控制模块的变速器系统的示意性侧视图。
图2是图1的档位控制模块的示意图。
图3是可操作地连接到图1的变速器档位控制轴的制动机构的示意图。
图4是可操作地连接到图1的变速器档位控制轴的制动机构的另一个示意图。
图5是可操作地连接到图1的变速器档位控制轴的制动机构的示意图。
具体实施方式
参照图1,变速器10包括输入构件14和输出构件18。在变速器10的壳体22内设置有多个行星齿轮组(未图示)和多个可选择性接合的离合器(未图示)。行星齿轮组和离合器可操作以提供输入构件14与输出构件18之间的多个不同速比,正如本领域技术人员所理解的。输入构件14可以可操作地连接到发动机,以接收来自发动机的转矩。输出构件18可以可操作地连接到车辆的驱动轮(未图示)以将转矩传递至驱动轮。混合变速器可以不包括来自发动机的输入构件14,但是将包含附接到变速器的或者容纳于变速器内的产生驱动转矩的电机。
变速器10的特征为具有多个变速器驱动档位或者模式。在被描述的实施例中,变速器驱动档位包括:“泊车档”、“倒档”、“空档”、“前进档”、和“低速档”。变速器10构造成使得可选择性运动的档位选择构件(相对于壳体22)的位置决定选择哪一个驱动档位。在被描述的实施例中,变速器档位选择构件是可选择性旋转的轴26。更具体地,轴26的特征为具有多个预定的档位选择构件位置;每个预定的档位选择构件位置与相应的一个档位相对应。亦即,每个预定的档位选择构件位置导致变速器10在相应的一个驱动档位下运行。
因此,当轴26处在第一预定档位选择构件位置时,变速器10 处在“泊车档”档位;当轴26处在第二预定档位选择构件位置时,变速器10处在“倒档”档位;当轴26处在第三预定档位选择构件位置时,变速器10处在“空档” 档位;当轴26处在第四预定档位选择构件位置时,变速器10处在“前进档”档位;当轴26处在第五预定档位选择构件位置时,变速器10处在“低速档”档位。在被描述的实施例中,预定的档位选择构件位置是旋转位置。
线控换档系统30包括相对于壳体22而安装的档位控制模块(RCM)34。RCM 34构造成通过使轴26运动至与期望档位相对应的预定档位选择构件位置而导致变速器10进入车辆驾驶员所期望的变速器驱动档位。更具体地,参照图2,RCM 34包括:电子控制器38、致动器42、和旋转变压器46。致动器42具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向输出构件施加力或转矩。在被描述的实施例中,致动器42是具有定子50和转子54的电动机。转子54是输出构件。旋转变压器46是一种传感器,其构造成测量转子54的旋转位置和转子54相对于定子50的转速。
电动机42可操作地连接到轴26,并且构造成选择性地使轴26旋转,由此改变所选择的变速器档位。更具体地,参照图1和图2,连接装置56可操作地将转子54连接到轴26,使得转子54的运动导致轴26的运动,并且使得转子54的特征为具有多个输出构件档位位置。每个输出构件档位位置与相应的一个预定档位选择构件位置和相应的一个档位相对应。
亦即,连接装置可操作地将转子54连接到轴26,使得转子54的位置决定所选择的变速器档位。因此,转子54的每个输出构件档位位置导致变速器10在相应的一个驱动档位中运行。在被描述的实施例中,连接装置56包括:换档拉索58和臂62。电动机42的转子54 可操作地连接到换档拉索58,换档拉索58转而利用臂62连接到轴26。由此,转子54的旋转导致轴26的旋转。应当注意的是,输出构件档位位置可从转子54相对于定子50的参考位置开始测量,并且可涵盖大于360 度的范围。
应当注意的是,附图中是示意性地示出变速器10、RCM 34和连接装置56,因而变速器、换档拉索58和RCM 30的相对尺寸和位置可以与或者可以不与图1中所示的有相当大的不同。例如,在一些情况下,可能期望将RCM 34定位于比图示的更远离轴26的位置,这取决于封装考虑等。此外,应当注意的是,尽管在被描述的实施例中RCM 34与轴26之间的连接装置56包括柔性的换档拉索58,但在请求保护的本发明范围内也可以使用其它连接装置。例如,换档拉索58可被一个或多个可枢转地相互连接的刚性连接装置所取代。
控制器38可操作地连接到车辆乘客舱(未图示)中的控制系统(未图示)。该控制系统构造成响应于车辆驾驶员的操纵而产生电子信号。由控制系统所产生的电子信号指示驾驶员期望的变速器档位。控制系统将指示驾驶员期望的变速器档位的电子信号传送至控制器38。控制器38可操作地连接到致动器42,并且构造成响应于指示驾驶员期望变速器档位的信号而让致动器42使轴26运动至与期望变速器档位相对应的位置。
参照图3,制动机构66可操作地连接到轴26,并且构造成阻止轴26自各预定的档位选择构件位置的运动。更具体地,制动机构66包括第一制动构件70,该构件可操作地连接到轴26而与轴26一起旋转。第一制动构件70限定表面74,表面74的特征为具有峰78、178、278、378、478、578;谷82、182、282、382、482;和斜面86、186、286、386、486、586、686、786、886、986。斜面86将峰78和谷82互连。斜面186将谷82和峰178互连。斜面286将峰178和谷182互连。斜面 386将谷182和峰278互连。斜面486将峰278和谷282互连。斜面586将谷282和峰378互连。斜面686将峰378和谷382互连。斜面786将谷382和峰478互连。斜面886将峰478和谷482互连。斜面986将谷482和峰578互连。
制动机构66还包括与表面74接触的第二制动构件90。弹簧94相对于变速器壳体22而安装并且使第二制动构件90偏置抵靠在表面74上。在被描述的实施例中,构件90是弹簧94的一部分。因此,当轴26和第一制动构件70旋转时,第二制动构件90经过表面74的峰、谷和斜面。制动机构66和变速器10构造成使得当轴26处在预定的档位选择构件位置中的一个位置时第二制动构件90与谷82、182、282、382、482中的一个接触。更具体地,当构件90接触谷82时变速器处在“泊车档”档位,当构件90接触谷182时变速器处在“倒档”档位,当构件90接触谷282时变速器处在“空档”档位,当构件90接触谷382时变速器处在“前进档”档位,当构件90接触谷482时变速器处在“低速档”档位。
当第二构件90与谷82、182、282、382、482中的任一个接触时,轴26的旋转导致第二构件90沿着斜面86、186、286、386、486、586、686、786、886、986升高,从而导致弹簧94的弹性变形;因此,弹簧94阻止轴26自每个预定档位选择构件位置的旋转。
因为电动机42的转子54可操作地经由换档拉索58和臂62而连接到轴26,所以转子54的旋转位置决定了轴26的旋转位置。因此,各变速器档位与转子54的相应旋转位置(即,输出构件档位位置)相对应。控制器38构造成利用制动机构66的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
更具体地,控制器38构造成执行如下方法:控制器38基于由制动机构66所施加的对转子54的运动的阻力来确定和/或确认转子54的哪些位置与所述变速器档位相对应。本文中所使用的“确定”所述多个输出构件档位位置包括确认预先记录的一组输出构件档位位置是准确的。
在第一实施例中,控制器38所执行的方法包括导致输出构件(即转子54)运动。在被描述的实施例中,控制器38通过控制致动器42使得致动器42向转子54施加转矩,而导致转子54 运动。导致转子54运动会引起换档拉索58的运动,这转而导致轴26和第一制动构件70发生旋转。当轴26旋转经过所有可能的变速器档位位置(即,预定的档位选择构件位置)时,第二构件90经过表面74,包括所有的谷82、182、282、382、482。该方法还包括:在导致转子54运动时,监测转子54的旋转位置(利用旋转变压器46)以及由致动器42所施加的力或转矩(例如,利用反电动势)。
由控制器所执行的方法也包括记录输出构件(即,转子54)的位置,在此位置由致动器42所施加的转矩或力的量增大或改变方向。由于制动弹簧94,必须由电动机42所施加的使轴26发生旋转的转矩,会随着轴26的旋转位置而变化。更具体地,当第二制动构件90处在任一个谷82、182、282、382、482中时,轴26在任何方向上的旋转导致弹簧94的弹性应变,因此为了使轴26旋转需要更大的来自电动机42的转矩。当构件90 处在任一个峰上时,轴在任何方向上的旋转会导致由弹簧94所储存的能量协助轴26的旋转,因而需要较小的来自电动机42的转矩。
因此,参照图4,轴26处在“泊车档”位置与“倒档”位置之间,同时构件90处在与峰178相邻的斜面286上。制动弹簧94将力施加于斜面286上,该力将轴26向倒档位置推动。因此,轴26从图4中所示的位置运动至图5中所示的位置,与轴26从图5中所示的位置运动至图4中所示的位置相比,需要更小的来自电动机42的转矩。当制动构件70处在图5中所示位置时,轴26处在倒档位置。
类似地,参照图3,轴26处在“倒档”位置与“空档”位置之间,同时构件90处在与峰278相邻的斜面386上。制动弹簧94将力施加于斜面386上,该力将轴26向倒档位置推动。因此,轴26从图3中所示的位置运动至图5中所示的位置,与该轴从图5中所示的位置运动至图3中所示的位置相比,需要更小的来自电动机42的转矩。
因此,控制器38可以通过在所施加的转矩发生变化时确定转子54的位置来确定转子54的哪个旋转位置与轴26的“倒档”位置(当构件90处在谷182中时)相对应。控制器38可导致轴26旋转,使得构件90数次经过斜面286和386,取平均值来计算“倒档”位置。然后,对于其它的各变速器档位位置,控制器38重复这些步骤来确定与“泊车档”、“空档”、“前进档”和“低速档”相对应的转子54的位置。控制器38记录与各变速器档位相对应的转子位置以供将来使用,即,当控制器38接收到使变速器运动至其中一个档位的信号时。
亦即,预定的档位选择构件位置将大致是由致动器42所施加的力或转矩改变方向时的位置,即,致动器从抑制制动构件变为推动制动构件时的位置。为了考虑(account for)泊车系统中的滞后,所述方法也可以包括使轴26在第一方向上旋转然后使轴26在第二方向上旋转,并且对于各档位,监测转矩或力发生反转时的两个轴位置。然后,所述方法还将包括在转矩或力发生反转时的两个轴位置之间进行内插,以确定标称的预定档位选择构件位置。记录由致动器所施加的转矩或力的量增大或改变方向时的输出构件位置,可以包括在请求保护的本发明的范围内记录平均位置或内插位置。
可替代地,控制器38可构造成执行如下的替代方法:控制器38确定和/或确认转子54的哪些位置与所述变速器档位相对应。该替代方法包括导致输出构件(即,转子54)运动至预选的输出构件位置,随后允许输出构件从各预选的输出构件位置自由运动至相应的一个输出构件档位位置。换句话说,控制器让电动机42导致换档拉索58运动指定量,使得轴26运动至预测的档位位置,然后让电动机42进入到“无转矩”模式,在此模式中制动弹簧94的力将使轴26运动任何的剩余距离到适当的轴位置,即,预定的档位选择构件位置中的一个位置。制动弹簧94将“反向”驱动自由旋转的(free-wheeling)转子54到正确位置。这一旦发生,那么控制器38将会记录该转子54位置作为所要求档位的正确位置。对于各档位位置,重复进行该过程。
因此,例如,控制器38具有与“倒档”档位相对应的存储的转子位置。为了确定所储存的转子位置的准确度,控制器38命令电动机42使转子54运动至与“倒档”档位相对应的储存的转子位置(即,预测的导致轴26处在“倒档”位置的位置)。如果转子54的命令位置是不准确的并且导致轴26处在图3和图4中所示的任一位置,那么一旦控制器38允许转子54“自由旋转(free-wheel)”,则弹簧94将使轴26运动至图5 中所示的“倒档”位置。然后,控制器38将轴26处在图5所示位置时的转子54的位置记录为修正过的“倒档”位置。对于其它的各变速器档位(泊车档、空档、前进档、和低速档),控制器38重复这些步骤并且储存导致这些档位的转子54位置。因此,当车辆驾驶员把期望获得特定档位的信号传递至控制器38时,控制器38导致转子54运动至与期望的变速器档位相对应的修正位置。
可在变速器组装期间和/或在汽车使用寿命期间的各种时间执行由控制器38所采用的方法。所述方法允许在自动变速器、双离合器变速器和混合变速器中实施线控换档技术,而无需对现有变速器系统和相关的换档拉索进行大量变速器硬件和软件的再设计。所述方法也消除了在车辆组装工厂中的换档拉索的手动调节,并且提供用于检验操作的下线测试能力(end of line testing capability)。
在被描述的实施例中,致动器是电动机42,致动器的输出构件是转子54。然而,在请求保护的本发明的范围内,也可以使用其它致动器。例如,致动器可以是螺线管、或者其它具有做线性运动的输出构件的致动器。在这样的实施例中,用于监测输出构件线性位移的传感器将会取代旋转变压器,控制器38将会监测由致动器所施加的力而不是监测转矩。
虽然已详细描述了用于实施本发明的最佳模式,但本发明相关领域的技术人员将会认识到用于在所附权利要求的范围内实施本发明的各种替代的设计和实施例。

Claims (10)

1. 一种特征为具有多个驱动档位的变速器,包括:
可选择性运动的档位选择构件,其特征为具有多个预定档位选择构件位置,每个所述预定档位选择构件位置与相应的一个所述档位相对应;
致动器,其具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向所述输出构件施加转矩或力;
连接装置,其可操作地将所述输出构件连接到所述档位选择构件,使得所述输出构件的运动导致所述档位选择构件的运动,并且使得所述输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置,每个所述输出构件档位位置与相应的一个所述预定档位选择构件位置和相应的一个所述档位相对应;
制动机构,其可操作地连接到所述档位选择构件,并且构造成阻止所述档位选择构件从各所述预定档位选择构件位置的运动;以及
控制器,其构造成利用所述制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
2. 如权利要求1所述的变速器,其中,所述控制器构造成通过导致所述输出构件运动并且在所述输出构件运动期间监测由所述致动器所施加的转矩或力来确定所述多个输出构件档位位置。
3. 如权利要求2所述的变速器,其中,所述控制器构造成记录由所述致动器所施加的转矩或力的量增大或改变方向时的所述输出构件的位置。
4. 如权利要求3所述的变速器,其中,所述制动机构包括:
第一制动构件,其相对于所述档位选择构件而安装以与之一起运动,所述第一制动构件限定了特征为具有多个峰和谷的表面;
第二制动构件,其与所述表面接触;以及
弹簧,其将所述第二制动构件偏置抵靠在所述表面上;
其中,所述制动机构构造成使得:当所述档位选择构件处在所述预定档位选择构件位置中的一个位置时,所述第二制动构件与所述谷中的一个谷接触。
5. 如权利要求4所述的变速器,其中,所述档位选择构件是可选择性旋转的轴;
其中,所述致动器是电动机;并且
其中,所述输出构件是可选择性旋转的转子。
6. 如权利要求1所述的变速器,其中,所述控制器构造成:通过导致所述输出构件运动至预选的输出构件位置并且允许所述输出构件从各所述预选的输出构件位置自由运动至相应的一个输出构件档位位置,来确定所述多个输出构件档位位置。
7. 如权利要求6所述的变速器,其中,所述控制器构造成在所述输出构件从所述预选的输出构件位置自由运动之后记录所述输出构件档位位置。
8. 如权利要求5所述的变速器,其中,所述制动机构包括:
第一制动构件,其相对于所述档位选择构件而安装以与之一起运动,所述第一制动构件限定了特征为具有多个峰和谷的表面;
第二制动构件,其与所述表面接触;以及
弹簧,其将所述第二制动构件偏置抵靠在所述表面上;
其中,所述制动机构构造成使得:当所述档位选择构件处在所述预定档位选择构件位置中的一个位置时,所述第二制动构件与所述谷中的一个谷接触。
9. 如权利要求8所述的变速器,其中,所述档位选择构件是可选择性旋转的轴;
其中,所述致动器是电动机;并且
其中,所述输出构件是可选择性旋转的转子。
10. 一种方法,包括:
提供特征为具有多个驱动档位的变速器,所述变速器包括:
可选择性运动的档位选择构件,其特征为具有多个预定档位选择构件位置,每个所述预定档位选择构件位置与相应的一个所述档位相对应;
致动器,其具有可选择性运动的输出构件,并且构造成选择性地向所述输出构件施加转矩或力;
连接装置,其可操作地将所述输出构件连接到所述档位选择构件,使得所述输出构件的运动导致所述档位选择构件的运动,并且使得所述输出构件的特征为具有多个输出构件档位位置,每个所述输出构件档位位置与相应的一个所述预定档位选择构件位置和相应的一个所述档位相对应;
制动机构,其可操作地连接到所述档位选择构件,并且构造成阻止所述档位选择构件从各所述预定档位选择构件位置的运动;并且
利用所述制动机构的阻力来确定所述多个输出构件档位位置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111356866A (zh) * 2017-11-20 2020-06-30 株式会社电装 换挡挡位切换系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6572794B2 (ja) * 2016-02-16 2019-09-11 株式会社デンソー モータ制御装置
JP6950545B2 (ja) * 2018-01-19 2021-10-13 株式会社デンソー シフトレンジ制御装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322031A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Nissan Motor Co Ltd 自動変速装置の自己診断装置
US6016717A (en) * 1998-05-18 2000-01-25 Teleflex Incorporated Helical cable actuator for shift by wire system
JP2007331562A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Calsonic Kansei Corp シフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造
CN101162045A (zh) * 2006-10-13 2008-04-16 丰田自动车株式会社 自动变速器的档位切换装置及所述装置的控制方法
CN101169184A (zh) * 2006-10-27 2008-04-30 丰田自动车株式会社 档位切换机构的控制装置和控制方法
GB2459837A (en) * 2008-05-01 2009-11-11 Ford Global Tech Llc Multi-stable selector with drive modes selected at peak force feedback positions

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550627A (en) * 1982-12-06 1985-11-05 Eaton Corporation Transmission shifting mechanism
US4663713A (en) * 1984-02-21 1987-05-05 J. I. Case Company Automatic power control for variable power train
US5590564A (en) * 1995-11-20 1997-01-07 Shimano, Inc. Bicycle control device
US6057871A (en) * 1998-07-10 2000-05-02 Litton Systems, Inc. Laser marking system and associated microlaser apparatus
US6453766B1 (en) * 1998-11-20 2002-09-24 Shimano, Inc. Force transfer mechanism for a bicycle transmission control cable
US6394021B1 (en) * 2000-12-13 2002-05-28 Sram Corporation Floating bicycle gear indicator
US6718844B2 (en) * 2002-02-13 2004-04-13 Shimano, Inc. Twist-grip shift control device for a bicycle
JP4187574B2 (ja) * 2003-04-09 2008-11-26 株式会社デンソー シフト制御システムおよびシフト制御方法
DE102004043957A1 (de) * 2003-09-19 2005-04-21 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangsystems
US20060041345A1 (en) * 2004-08-09 2006-02-23 Darrell Metcalf System for safely disabling and re-enabling the manual vehicle control input of aircraft and other vehicles
JP4609418B2 (ja) * 2006-11-15 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 シフト切換機構の制御装置および制御方法
JP2009041679A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Toyota Motor Corp アクチュエータ、自動変速機のレンジ切替装置、ならびにパーキング装置
JP4389985B2 (ja) * 2007-09-04 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 状態切替要素の作動装置、自動変速機のレンジ切替装置、ならびにパーキング装置
US8387477B2 (en) * 2009-03-31 2013-03-05 Honda Motor Co., Ltd. Gear shift device
JP4894933B2 (ja) * 2009-06-04 2012-03-14 株式会社デンソー シフトレンジ切換装置、及びパーキングロック装置
CN103442977A (zh) * 2011-01-28 2013-12-11 帕哈设计有限责任公司 齿轮传动装置及变速器系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05322031A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Nissan Motor Co Ltd 自動変速装置の自己診断装置
US6016717A (en) * 1998-05-18 2000-01-25 Teleflex Incorporated Helical cable actuator for shift by wire system
JP2007331562A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Calsonic Kansei Corp シフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造
CN101162045A (zh) * 2006-10-13 2008-04-16 丰田自动车株式会社 自动变速器的档位切换装置及所述装置的控制方法
CN101169184A (zh) * 2006-10-27 2008-04-30 丰田自动车株式会社 档位切换机构的控制装置和控制方法
GB2459837A (en) * 2008-05-01 2009-11-11 Ford Global Tech Llc Multi-stable selector with drive modes selected at peak force feedback positions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111356866A (zh) * 2017-11-20 2020-06-30 株式会社电装 换挡挡位切换系统
CN111356866B (zh) * 2017-11-20 2021-11-30 株式会社电装 换挡挡位切换系统

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